試析110kV輸電線路防雷保護(hù)

楊顯奎

摘要：110 kV 輸電線路運(yùn)行過(guò)程中，由于架設(shè)位置多處于地形復(fù)雜、天氣多變的地帶，遭受雷擊風(fēng)險(xiǎn)高，容易形成感應(yīng)雷過(guò)電壓、直擊雷過(guò)電壓，發(fā)生雷電反擊、雷電繞擊等現(xiàn)象，危害甚大。為提升線路防雷能力，可采取的方法有架設(shè)耦合地線、安裝自動(dòng)重合閘設(shè)備、安裝避雷裝、降低桿塔接地電阻、減少輸電線路保護(hù)角，企業(yè)可根據(jù)線路運(yùn)行情況，采用科學(xué)可行的防雷保護(hù)措施，制定可行施工方案，全面提升線路雷電防護(hù)水平。

關(guān)鍵詞：110kV輸電線路;危害;防雷保護(hù)

電力能源是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活中應(yīng)用最為廣泛的一種能源形式，隨著電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完善，我國(guó)電力輸配送網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍逐步擴(kuò)大。我國(guó)輸電線路中，電壓等級(jí)分為35kV、110kV、220kV等多種類型，其中，110kV輸電線多用于北方，線路架設(shè)地點(diǎn)多選在平原、山地、丘陵等遠(yuǎn)離城市、村莊的地帶，這些區(qū)域地形復(fù)雜，天氣多變，遭受雷擊的風(fēng)險(xiǎn)加高，需做好防雷保護(hù)措施。

1 雷電對(duì)于110kV輸電線路的危害分析

當(dāng)110 kV 輸電線路遭受雷擊時(shí)，接地裝置會(huì)向外釋放能量，表現(xiàn)出一定的電流值，這就是雷電流值，這個(gè)數(shù)值不是固定的，而是與周邊自然環(huán)境、氣象環(huán)境等因素相關(guān)。雷擊容易導(dǎo)致110 kV 輸電線路跳閘，影響到電力的正常輸送，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)雷電反擊、雷電繞擊等現(xiàn)象，造成安全事故，危害甚大。

110 kV 輸電線路遭受雷擊后，會(huì)形成以下三種情況：①感應(yīng)雷過(guò)電壓。如若雷電擊中110 kV 輸電線路、桿塔或者周邊地面，導(dǎo)線電流驟升，若被擊中的部位接地電阻未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)線兩邊會(huì)形成感應(yīng)過(guò)電壓波，使得導(dǎo)線在短時(shí)間內(nèi)變?yōu)楦邏壕€，瞬間放電電壓會(huì)達(dá)到幾萬(wàn)伏甚至上千萬(wàn)伏，雷電覆蓋區(qū)域被高溫灼傷甚至融化;②直擊雷過(guò)電壓。當(dāng)線路直接被雷電擊中，直擊方位會(huì)出現(xiàn)電位上升的情況，出現(xiàn)熱效應(yīng)、電效應(yīng)，損壞輸電線路，導(dǎo)致線路跳閘停電，周邊如若有人會(huì)造成人員傷亡;③雷電繞擊。在110 kV 輸電線路安裝了避雷針、避雷線的情況下，能夠有效規(guī)避雷電反擊，但是雷電可以繞過(guò)避雷裝置擊中導(dǎo)線，這叫做雷電繞擊，通常發(fā)生于周邊空曠、路線復(fù)雜的輸電線路中，雷電繞擊會(huì)導(dǎo)致迎著雷電云的一側(cè)邊相瓷瓶串閃絡(luò)，或者雷電流過(guò)大從導(dǎo)線兩旁傳遞引發(fā)瓷瓶串閃絡(luò)，或者是雷電繞擊一側(cè)導(dǎo)致瓷瓶串閃絡(luò)，但雷電流過(guò)大從桿塔傳入地面，塔頂電位上升，又引起雷電繞擊，致使瓷瓶閃絡(luò)。

2 110kV輸電線路的防雷保護(hù)措施分析

2.1 架設(shè)耦合地線

110 kV 輸電線路的雷擊危害，可以通過(guò)架設(shè)耦合地線（即架空地線）的方式來(lái)進(jìn)行防護(hù)。在110 kV 輸電線路鋪設(shè)過(guò)程中，采集線路周邊環(huán)境信息，分析遭受雷擊風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)高的地區(qū)，導(dǎo)線周圍之外區(qū)域架空地線，這樣線路遭受雷擊時(shí)，可令雷電流耦合或分流，有效降低桿塔耐壓，提升線路防雷能力。

2.2 安裝自動(dòng)重合閘設(shè)備

一般情況下，110 kV 輸電線路遭受雷擊時(shí)間極短，跳閘現(xiàn)象造成的閃絡(luò)性故障很快會(huì)自動(dòng)消除，不會(huì)危及電網(wǎng)工作才干，引發(fā)長(zhǎng)期故障，安裝自動(dòng)重合閘設(shè)備，可進(jìn)一步提升輸電線路的防雷能力。將自動(dòng)重合閘設(shè)備安裝在變電站中，與線路繼電保護(hù)相連接，當(dāng)線路遭遇雷擊跳閘，自動(dòng)重合閘會(huì)自動(dòng)的恢復(fù)線路供電，大大縮短停電時(shí)間，降低雷擊造成的經(jīng)濟(jì)損失。相關(guān)研究表明，自動(dòng)重合閘的防雷成功率在57%至95%之間，說(shuō)明這一設(shè)備的實(shí)用性還是比較強(qiáng)的，具有較高推廣價(jià)值。在安裝施工中，應(yīng)該根據(jù)各線路工作情況，制定合理施工方案，盡量選用單相或三相重合閘。

2.3 安裝避雷裝置

在架設(shè)110 kV 輸電線路時(shí)，整條線路都應(yīng)該應(yīng)用避雷線，并且在線路上安裝避雷針，這樣能有效避免直擊雷，并對(duì)雷電流進(jìn)行分流，從而降低雷電流進(jìn)入大地所產(chǎn)生的電流值，降低桿塔接地處的電流值，防止雷電反擊事故的發(fā)生。

2.4 降低桿塔接地電阻

將桿塔接線電阻降低，當(dāng)110 kV 輸電線路塔頂遭受雷擊，能夠降低塔頂電位上升程度，繼而降低絕緣子所接收的過(guò)電壓，降低跳閘發(fā)生率。要想降低桿塔接地電阻，可采用延長(zhǎng)接地電極、運(yùn)用復(fù)合接地體、深埋接地電極、更換電極周邊土壤等物理降阻方法，或者敷設(shè)降阻劑來(lái)降低土壤電阻率等化學(xué)降阻方法，在實(shí)踐過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該進(jìn)行實(shí)地考察，探查桿塔所處位置的地勢(shì)、地形信息，測(cè)定桿塔周圍土壤的酸堿度、電阻率，制定科學(xué)合理的施工方案，有效降低桿塔接地電阻。

2.5 減少輸電線路保護(hù)角

為降低110 kV 輸電線路雷電繞擊引發(fā)跳閘的風(fēng)險(xiǎn)，可采取減少線路保護(hù)角的方式。對(duì)于建設(shè)完成投入運(yùn)營(yíng)的輸電線路，而采取改進(jìn)維護(hù)角的方式，企業(yè)需從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多個(gè)角度，制定科學(xué)可行的施工方案，多方對(duì)比選定最為適合的維護(hù)角，不過(guò)，受到塔頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等因素的限制，維護(hù)角下降程度較小。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的發(fā)展，電子設(shè)備在人們生活、工作中的廣泛應(yīng)用，電力能源的穩(wěn)定安全供給，直接關(guān)系到人們的生活質(zhì)量，關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)能否正常展開(kāi)，影響極大。110kV輸電線路是電力輸配送網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，受到線路架設(shè)位置的影響，遭受雷擊概率大，容易出現(xiàn)閃絡(luò)放電、線路跳閘等事故，導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷，為提升電力供應(yīng)穩(wěn)定性，需根據(jù)輸電線路特征，做好相應(yīng)的防雷保護(hù)措施，降低停電概率。

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